什么是應(yīng)力分析軟件?
??應(yīng)力分析軟件是模擬施加到物體上的應(yīng)力的軟件。
應(yīng)力是施加在物體內(nèi)部的單位面積的力(單位面積的內(nèi)力)。當您嘗試使物體變形時,應(yīng)力會施加到物體上,導(dǎo)致其變形和破裂,但無法直觀地驗證在此過程中施加到物體內(nèi)部的應(yīng)力。
因此,應(yīng)力分析軟件就是利用計算機來分析物體所受的應(yīng)力,并驗證該物體是否能夠承受該應(yīng)力。
應(yīng)力分析軟件的應(yīng)用
應(yīng)力分析軟件主要用于評估和驗證結(jié)構(gòu)的強度。例如,在機器的設(shè)計階段,確定施加到結(jié)構(gòu)上的力并評估其阻力。如有必要,我們將審查機器的結(jié)構(gòu)和材料,并重新設(shè)計它,使其更加堅固。
在沒有應(yīng)力分析軟件的時代,我們會實際制造設(shè)計好的機器并通過實驗進行應(yīng)力分析。但存在每次都要進行實驗的問題,這會增加時間和成本,所以我們通過使用應(yīng)力分析軟件來減少實驗的人力和成本。
應(yīng)力分析軟件原理
應(yīng)力分析軟件的基本原理包括有限元法(FEM)。有限元法是指“近似求解微分方程的數(shù)學(xué)方法”。
在計算機上分析對象時,計算機只能處理數(shù)學(xué)表達式,因此需要用數(shù)學(xué)表達式來表達(建模)對象的屬性。對物體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行近似建模的方法稱為有限元法。在有限元方法中,將具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的物體劃分為有限元。
例如,在東京塔中,通過將其劃分為單獨的紅條,可以輕松地近似復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。如果是有限元之一,可以用比較簡單的公式來表示。每個劃分的微區(qū)域都用數(shù)學(xué)公式表示,通過將它們連接起來,就可以近似整個物體的屬性。換句話說,將一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)劃分為有限數(shù)量的小單元,確定每個單元的應(yīng)力和位移,然后將整體連接起來。
這樣,將單個復(fù)雜物體視為多個有限元的組合,對各個有限元的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行建模,然后將它們相加來分析物體的位移和應(yīng)力的方法就是有限元法(有限元法)。分析為有限元分析)。